Naša atmosféra má rôzne vrstvy v ktorých sú rôzne plyny rôzneho zloženia. Každá vrstva atmosféry má svoju funkciu a svoje vlastné charakteristiky, ktoré ju odlišujú od ostatných.
My troposféra čo je vrstva atmosféry, v ktorej žijeme a v ktorej sa odohrávajú všetky meteorologické javy, stratosféra čo je vrstva atmosféry, v ktorej sa nachádza ozónová vrstva, mezosféra kde sa vyskytujú severné svetlá a termosféra to hraničí s vesmírom a kde je veľmi vysoká teplota. V tomto príspevku sa zameriame na stratosféru a jej dôležitosť pre život na našej planéte.
Vlastnosti stratosféry
Stratosféra je vo výške vysoký asi 10 - 15 km a siaha až do približne 45 - 50 km. Teplota v stratosfére sa mení nasledujúcim spôsobom: najskôr začne byť stabilná (pretože sa nachádza vo výškach blízko tropopauzy, kde teplota zostáva rovnaká) a dosť nízka. S pribúdajúcimi nadmorskými výškami sa zvyšuje teplota stratosféry, pretože absorbuje čoraz viac slnečného žiarenia. Chovanie teploty v troposfére funguje v rozpore s tým, čo robí troposféra, v ktorej žijeme, to znamená, že namiesto klesania s výškou sa zvyšuje.
V stratosfére sa takmer vôbec nepohybuje vo vertikálnom smere vzduchu, ale vetry v horizontálnom smere môžu často dosiahnuť 200 km / h. Problém tohto vetra je v tom Akákoľvek látka, ktorá sa dostane do stratosféry, je rozptýlená po celej planéte. Príkladom toho sú CFC. Tieto plyny zložené z chlóru a fluóru ničia ozónovú vrstvu a šíria sa po celej planéte v dôsledku silného vetra zo stratosféry.
V stratosfére nie sú takmer žiadne oblaky alebo iné meteorologické útvary. Ľudia si niekedy zamieňajú nárast teplôt v stratosfére s jej blízkosťou k Slnku. Je logické myslieť si, že čím bližšie ste k Slnku, tým bude teplejšie. Nie je to však tak, keďže v stratosfére nájdeme slávna ozónová vrstva. Ozónová vrstva nie je sama osebe „vrstvou“, ale je to oblasť atmosféry, v ktorej je koncentrácia tohto plynu oveľa vyššia ako vo zvyšku atmosféry. Molekuly ozónu sú zodpovedné za absorpciu slnečného žiarenia, ktoré na nás dopadá priamo zo Slnka a umožňuje život na Zemi. Tieto molekuly, ktoré absorbujú ultrafialové lúče slnka, premieňajú túto energiu na teplo, a preto sa teplota stratosféry zvyšuje vo výške.
Pretože existuje tropopauza v ktorých je vzduch veľmi stabilný a neexistujú veterné prúdy, je výmena častíc medzi troposférou a stratosférou takmer nulová. Z tohto dôvodu v stratosfére nie je takmer žiadna vodná para. To znamená, že mraky v stratosfére sa formujú, iba ak je taká zima, že malé množstvo existujúcej vody kondenzuje a vytvára ľadové kryštály. Nazývajú sa oblaky ľadových kryštálov a nespôsobujú zrážky.
Na konci stratosféry je stratopauza. Je to oblasť atmosféry, kde vysoké koncentrácie ozónu končia a teplota sa stáva veľmi stabilnou (asi 0 stupňov Celzia). Stratopauza je to, čo ustupuje mezosfére.
Je zvláštne, že do stratosféry sa môžu dostať len chemické zlúčeniny s dlhou životnosťou. Teraz, keď sú tam, môžu zostať dlho. Napríklad materiály vydané veľkými Sopečné erupcie Sú schopní zostať v stratosfére takmer dva roky.
Ozónová vrstva
Ozónová vrstva nemusí mať vždy rovnakú koncentráciu tohto plynu ďaleko od toho. V stratosfére súčasne dochádza k tvorbe a nepretržitému ničeniu ozónu. Aby sa vytvoril ozón, musia slnečné lúče rozložiť molekulu kyslíka (O2) na dva atómy kyslíka (O). Jeden z týchto atómov pri stretnutí s ďalšou molekulou kyslíka reaguje za vzniku ozónu (O3).
Takto vznikajú molekuly ozónu. Avšak, prirodzene, tak ako sú vytvorené, sú zničené slnečným žiarením. Slnečné lúče dopadnú na molekulu ozónu a opäť ju zničia, čím sa vytvorí molekula kyslíka (O2) a atóm kyslíka (O). Teraz atóm kyslíka reaguje s inou molekulou ozónu za vzniku dvoch molekúl kyslíka atď. Ide o prirodzený cyklus, ktorý je v rovnováhe medzi tvorbou a ničením molekúl ozónu. Týmto spôsobom môže táto vrstva plynov absorbovať veľké množstvo škodlivých ultrafialových lúčov a chrániť nás.
Tak to bolo už dlho. Cyklus, v ktorom sa koncentrácia ozónu udržiavala v priebehu času na relatívne stabilnej a stálej koncentrácii. Existuje však ešte jeden spôsob, ako sa v atmosfére rozložiť na ozón. Chlórfluórované uhľovodíky (CFC) sú v atmosfére veľmi stabilné, a preto sa môžu dostať do stratosféry. Tieto plyny majú pomerne dlhú životnosť, ale keď sa dostanú do stratosféry, ultrafialové lúče zo Slnka ničia molekuly a vytvárajú chlórové radikály, ktoré sú veľmi reaktívne. Tieto reaktívne radikály ničia molekuly ozónu, takže celkové množstvo zničeného ozónu je oveľa väčšie ako množstvo generované. Týmto spôsobom sa narušila rovnováha medzi generáciou a zničením molekúl ozónu schopných absorbovať slnečné žiarenie, ktoré je pre nás škodlivé.
Dôsledky otvoru v ozónovej vrstve
Žiaľ, v minulosti táto problematika nebola tak podrobne známa, a tak sa ľudskou činnosťou (použitie aerosólov chlórfluórovaných uhľovodíkov) podarilo dostať až do stratosféry. veľké množstvo chlóru a brómu, ktoré ničia molekuly ozónu. Pretože reakcia vyžaduje svetlo a tvorbu polárnych mrakov pri veľmi nízkych teplotách, najnižšie hladiny ozónu sa vyskytujú na antarktickej jari a ozónová diera sa tvorí najmä nad Antarktídou. Tieto ozónové diery umožňujú, aby sa na zemský povrch dostalo viac ultrafialového žiarenia a urýchlili topenie ľadu, čo súvisí so zmenou klímy.
U ľudí degradácia ozónovej vrstvy spôsobil zvýšený výskyt rakoviny kože kvôli väčšiemu množstvu slnečného žiarenia, ktoré sa k nám dostane. Zasiahnuté sú aj rastliny, najmä tie, ktoré rastú a majú slabšie a menej vyvinuté stonky a listy.
Vplyvy lietadiel na stratosféru
Lietadlá zažili incidenty aj v stratosfére, pretože zvyčajne lietajú vo výškach medzi 10 a 12 km, t. j. blízko tropopauzy a začiatku stratosféry. S nárastom leteckej dopravy sa zvýšili emisie oxidu uhličitého (CO2), vodnej pary (H2O), oxidov dusíka (NOx), oxidov síry (SOx) a sadzí do atmosféry medzi hornou troposférou a spodnou stratosférou.
Dnes, lietadlá spôsobujú iba 2 až 3% globálnych emisií skleníkových plynov. To nemá veľký význam ani z hľadiska globálneho otepľovania. Čo je však na lietadlách skutočne dôležité, je to, že plyny, ktoré vypúšťajú, to robia v hornej časti troposféry. To spôsobuje, že emitované vodné pary zvyšujú pravdepodobnosť vzniku cirrusových oblakov, ktoré zadržiavajú viac tepla na Zemi a prispievajú ku globálnemu otepľovaniu.
Na druhej strane sú oxidy dusíka emitované lietadlami tiež nebezpečné, pretože súvisia so zmiznutím ozónu v stratosfére. Musíme si myslieť, že hoci skleníkové plyny emitované lietadlami nemajú veľmi dlhú životnosť na to, aby sa dostali do stratosféry, môžu to urobiť, pretože sa uvoľňujú vo výške veľmi blízko nej.
Stratosférické kuriozity
Táto vrstva atmosféry má niekoľko kuriozít, ktoré nás môžu prekvapiť. Medzi tieto kuriozity patria:
- Hustota vzduchu je o 10% nižšia že na zemskom povrchu
- Teploty v spodných vrstvách sú okolo V priemere -56 stupňov a vzdušné prúdy dosahujú 200 kilometrov za hodinu.
- Existujú správy, ktoré zabezpečujú existencia malých mikroorganizmov žijúci v stratosfére. Predpokladá sa, že tieto mikróby pochádzajú z vesmíru. Sú to bakteriálne spóry, mimoriadne odolné organizmy, ktoré môžu okolo seba vytvárať ochrannú vrstvu, a preto prežijú nízke teploty, suché podmienky a vysoké úrovne žiarenia nachádzajúce sa v stratosfére.
Ako vidíte, atmosféra má pre nás a ostatné živé bytosti, ktoré obývajú našu planétu, dôležité funkcie. Stratosféra obsahuje niečo, čo je nevyhnutné pre naše prežitie a čo, aj keď je kilometre vysoká, musíme chrániť.
